Решение задач по теме «Световые явления»
Для решения задач на данном практическом занятии вам необходимо: - знать формулировку и математическую формулу закона преломления света; - уметь показать ход светового луча при переходе света из оптически менее плотной среды в оптически более плотную среду и наоборот; - знать, при каких условиях наблюдается и в чем заключается явление полного отражения света; - как значение показателя преломления определяется скоростью света в вакууме и скоростью света в среде; - в чем заключается явление интерференции света и как записываются математические соотношения для условий максимума и минимума при интерференции волн; - как явление интерференции используется для «просветления» оптики; - знать, в чем заключается явление дифракции; - знать, каково устройство дифракционной решетки; -уметь применять соответствующие математические соотношения для определения положения главных дифракционных максимумов, даваемых дифракционной решеткой.
Задача 4.1 Радиусы кривизны двояковыпуклой линзы соответственно равны R1 и R2 см. Показатель преломления материала линзы n. Оптическая сила линзы F, фокусное расстояние - f. Определите величины, обозначенные * (табл. 1) Таблица 1
Задача 4.2 На дне бака, заполненного до высоты H прозрачной жидкостью с показателем преломления nж, находится лампа, служащая точечным источником света. На поверхности жидкости расположен непрозрачный диск так, что его центр находится точно над лампой, а его диаметр D таков, что световые лучи не выходят из жидкости. Определите величину, обозначенную * (табл. 2). Таблица 2
Задача 4.3 Показатель преломления вещества для света длиной волны λ равен n. Скорость распространения такой световой волны в данном веществе равна υ, частота колебания ν. Определите величины, обозначенные * (табл. 3). Таблица 3
Задача 4.4 При прохождении света через объективы оптических приборов происходит его отражение от поверхностей линз, что приводит к потере до 50% световой энергии. Чтобы этого избежать, на поверхность линзы наносят специальную тонкую прозрачную пленку, толщина и показатель преломления которой подбираются так, чтобы в отраженном свете возникал интерференционный минимум. Тогда потери световой энергии на отражение уменьшаются («просветление» оптики). При нанесении пленки с показателем преломления n и минимальной толщиной d «просветление» наблюдается для света с длиной волны λ. Определите величину, обозначенную * (табл. 4). Таблица 4
Задача 4.5 На дифракционную решетку с периодом d нормально падает монохроматический свет с длиной волны излучения λ. При этом дифракционный максимум k-го порядка наблюдается под углом α к нормали дифракционной решетки. Определите величину, обозначенную * (табл. 5). Как изменится угол α k-го дифракционного максимума, если при той же длине волны излучения применить дифракционную решетку с m раз меньшим периодом? Таблица 5
Задача 4.7 При переходе света из оптически более плотной среды в менее плотную (например, из стекла в воздух) при некотором условии наблюдается явление полного отражения, которое используется в так называемой волоконной оптике. Из прозрачного вещества с показателем преломления n изготавливают кабель световода диаметром d и направляют на него свет перпендикулярно площади его поперечного сечения (рис. 1). При наибольшем изгибе световода, когда внешний радиус изгиба равен R, свет будет распространяться по световоду, не выходя через боковую поверхность наружу за счет явления полного отражения. Определите величину, обозначенную * (табл. 6). Таблица 6
Задача 4.8 Слева между двумя стеклянными пластинами вложен листок фольги (рис. 2), вследствие чего в отраженном свете на поверхности верхней пластины видны полосы интерференции. Расстояние между соседними светлыми полосами х,толщина фольги h, длина пластины l, длина волны падающего света λ. Вычислите величину, обозначенную * (табл. 7).
Таблица 7
Задача 4.9 Два когерентных источника S1 и S2 (рис. 3) излучают монохроматический свет частотой v. Первый максимум освещенности на экране MN находится от точки О на расстоянии х,а расстояния АО и S1A (S2A =S1A) равны соответственно L и d. Определите величину, обозначенную * (табл. 8). Учтите, что d<<L и x<<L.
Рис. 3
Таблица 9
Задача 4.10 Дифракционную решетку, имеющую N штрихов на 1 мм, осветили светом с длиной волны λ. На экране, находящемся на расстоянии L от решетки, наблюдают дифракционные максимумы. Расстояние между двумя дифракционными максимумами k-го порядка составляет х. Определите величину, обозначенную * (табл. 10).
Таблица 10
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1915)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |